高三生物一轮复习生态系统的功能
任何一个生态系统都具有物质_____、能量_____、信息_____这三项基本功能。这是生态系统长期进化的结果
考点一、物质循环
考纲解读1.识记生态系统物质循环的概念;
2.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环;
3.理解能量流动和物质循环的关系;
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
一、生态系统物质循环的概念
1、抓住要点:
a、这里的“物质”是指;
b、这里的“循环”是指在往返出现;
c、循环的范围是,物质循环具有特点。因此,物质循环又叫生物地球化学循环。
2、根据“物质循环”的概念可以画出简单图示。
C、H、O、N、P、S等基本元素
无机环境生物群落
反复循环,全球性
练习:
1、生态系统的物质循环,其物质是指.()
A.细胞中的蛋白质和核酸B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素D.组成细胞的各种化合物
2、生物地化循环是指组成生物体的基本元素
A在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程
B在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程
C在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动
D在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动
3、农田中的DDT,在南极的企鹅体内也有,这说明了________________________________
所以,物质循环又叫做生物地球化学循环。
二、以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环
1、要点回顾:
(1)碳在无机环境中的主要存在形式?
(2)碳在生物群落中存在的形式?
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以的形式循环的。
(4)碳从无机环境进入到生物群落的途径:①,②。
(5)碳在生物群落的各种生物成员之间的传递:通过流动渠道。
(6)碳从生物群落返回无机环境的途径:
①生产者、消费者的(包括:和两种方式)
②分解者的
③化石燃料的[思考:化石燃料的来源?]
2、根据“碳循环”的要点,画出到下面简图
[作用]
(以形式)[途径](以形式)
(2)碳在自然界:CO2和碳酸盐
(3)碳在生物体内:含碳有机物;
(4)碳进入生物体:光合作用,化能合成作用
例6:请在下图中合适的地方画上线条与箭头,形成生态系统碳循环的简图
无机环境:
生物
群落
分析碳循环图解,总结辨图要点。
只有和之间的传递是双向的,其他成分的传递是单向的。
3、温室效应产生的原因、采取的措施?
相关练习:
3、右上图表示某生态系统中4种成分之间的关系。
以下相关叙述中,正确的是()
A.1和2包含着所有种群构成的群落
B.3代表的一定是原核生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.4可以表示大气中的CO2库
5、下面是生态系统的碳循环示意图,哪项叙述是不正确的?
A.生态系统的能量源头是太阳能
B.消费者分解有机物,能量会以热能形式散失
C.碳循环与能量流动先后进行
D.A的大量燃烧,导致温室效应
6、右图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是:
A.③过程代表绿色植物的光合作用
B.图中A、B分别代表消费者和生产者
C.温室效应主要是由⑦过程造成的
D.农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程
24.下图为碳循环示意图,请据图回答:
(1)过程①包含的生理作用有_______________;
无机环境中的碳主要以______________的形式进
入生物群落。
(2)参与过程④的生物与同区域中的动、植物等生
物共同构成了_______________。
(3)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,其中物质作为能量的______________,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为_______________,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
(4)根据上图,要减少温室效应,你认为应调整图中的过程______________(填序号)。
(1)光合作用和化能合成作用
(2)生物群落(群落)
(3)载体动力(4)①⑤
考点三、能量流动
考纲解读
描述能量流动的概念,指出研究能量流动的方法,分析生态系统中能量流动的过程和特点
概述生态系统的物质循环过程,阐明生物富集作用
解释物质循环和能量流动关系
生态系统的能量流动:指生态系统中能量的_________、_________和_________的过程。
(一)能量的流动过程
1.能量的来源
除极少特殊空间以外,地球上所有的生态系统所需要的能量都来自______________。生产者固定的______________便是流经这个生态系统的总能。(能量的输入)
每一营养级的总能量是指该营养级生物同化所固定的能量
2.能量流动的渠道
能量流动的渠道是生态系统的营养结构______________和______________。
3、能量的散失:通过细胞呼吸,以热能的形式散失
某个营养级的能量流动
能量流经第二营养级的过程
①输入:______________中的能量被摄入到初级消费者体内。
②散失:初级消费者通过______________作用散失大部分能量;初级消费者的粪便、遗体残骸中的能量被______________分解释放。
③传递:部分初级消费者被______________捕食。
能量在每一营养级的来源和去路:来自上一个营养级,
去路包括:呼吸产生的能量(用于生命活动,一部分以热能形式散失),每一营养级的遗体、枯枝落叶的能量被分解者分解,未被利用能量,一部分能量流到下一营养级。
例7:用概念图的形式,形成生态系统能量流动的简图
例1. 大象是植食性动物,有一种蜣螂专以大象粪便为食物.设一大象在某段时间所同化的能量为107kj,则这部分能量中可流入蜣螂体内的为( )
A.0kj B.106kjC.2×106kj D.106~2×106kj
例2、如图表示某生态系统中4种成分之间的关系,下列相关叙述正确的是()
A、甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失,另一部分用于自身的生长、发育和
繁殖。
B、乙1→乙2…中所包含的所有种群构成了该生态系统的营养结构
C、丙中有自养型生物
D、甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和
点拨: 乙1→乙2…只表示了消费者,而营养级的起点为生产者,丙为分解者,是异养型生物,各个营养级有一部分能量通过呼吸作用以热能形式散发,故甲>乙+丙
例3如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中表示生态系统能量流动的箭头是()
A.①③
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
C点拨:能量流动是单向的,根据捕食的关系,从被捕食者流向捕食者,;或者从生产者、消费者传递给分解者,而不能逆行,因此没有②⑤
(二)能量流动的特点:单向的,逐级递减的,形成能量金字塔
能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是______________。
例2、分析有关生态系统碳循环、人体体液中物质交换的示意图,以下说法正确的是:
A.乙图中的D是生态系统中的主要成分
B.人体O2浓度最高的是甲图中的B
C.人体过敏反应时,甲图中的A增加导致组织水肿
D.食物链中能量最少的是乙图中的B所处的营养级
C点拨:从乙图中的分析,可以得出D是无机环境,A是生产者,C是消费者,B是分解者。生态系统的主要成分是A,食物链中能量最少的C;从甲图的分析,A是组织液、B是淋巴、C是血浆、D是细胞内液,人体O2浓度最高的是甲图中的C。
(三)、研究能量流动的意义:使能量尽可能流向对人类最有益的部分,提高能量的利用率,实现能量的多级利用。(三)研究能量流动的意义
研究生态系统的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统中的______________关系,使能量持续高效地流向______________的部分
构建生态农业的基本原理:①体现生态学原理与现代农业技术相结合。②应能构成一个合理的生产结构,充分利用系统内各种成分的作用和联系,体现出系统内能量的多级利用和物质的循环再生,构筑合理有效的多种产业结构。③尽量减少污染,以及多选用生物防治的手段防治害虫。④应充分考虑经济、社会和生态的综合效益。
(4)人工建立的生态系统,具有食物链短、能量传递效率高、能量损失少的特点,能充分利用各营养级中的物质和能量。
4.在生态农业生态系统中对人畜粪便最合理的利用途径是()
A.直接作为肥料肥田B.先作沼气池原料后再肥田
C.先堆制腐熟后再肥田D.干制后用燃料
5.设计良性循环的农业生态系统时应符合的原则是()
A.充分利用自然界的能量和物质资源
B.使产出和输入的物质达到平衡
C.尽量减少生物种类
D.提高沼气转化效率
例4、(2007四川高考3.在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是
A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B.该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分
C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率
D.沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性
[剖析]农业生态系统的建立,人的作用是关键,但主要成分还是生产者(植物);生态系统的稳定性与群落的种类、数量、食物网的复杂程度成正相关,沼气池的建造和植树造林丰富了生物的种类,提高了生态系统稳定性;:能量传递效率在10—20%之间,构建新型农业生态系统,只能使能量实现多级利用,但不能提高传递效率。
[答案]C
下面是一个农业人工生态系统模式图。请据图回答:
(1)在该生态系统中,起决定作用的是__________。
(2)在农村实验证明,该生态系统较为理想,提高了经济效益的目的是__________________,其原因是充分利用____________中的能量。
(3)沼气池中微生物有除臭作用,这种臭味物质是____________,经____________的____________作用,形成____________被植物吸收。随着池中氧气消耗,池中微生物代谢类型的变化是______________________。
(4)若将全部粮食喂猪,人体从猪肉中获100kJ的能量,至少消耗约__________kJ能量的粮食。
剖析:(1)在这个生态系统中起决定作用的是农作物,因农作物为该人工生态系统提供物质和能量。
(2)建立该生态系统的目的是最充分调节能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
(3)沼气池中有除臭作用的是硝化细菌,能够将具有甜味的NH3(氨)经过硝化作用变成硝酸盐,为农作物提供氮肥被吸收利用。因硝化作用大量耗氧,随着氧气的减少,兼氧型、厌氧型微生物大量繁殖,如甲烷细菌,将复杂有机物分解为简单小分子有机物,如CH3等可燃气体,作为能源物质被人类利用。
(4)在生态系统中能量流动是逐渐递减的,传递效率约为10%~20%,依据食物链:农作物(粮食)猪人(100kJ),按20%计算,至少消耗粮食2500kJ。
答案:(1)农作物(2)调节能量流动关系,使能量流向对人类有益的部分各营养级(3)氨(NH3)硝化细菌硝化硝酸盐需氧型→兼氧型→厌氧型(4)2500
一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院搞了一个小生态农业。他在0.25亩的土地上,地下种天麻,地面养蘑菇和密环菌,空中架箱养蚯蚓,顶上搭葡萄架,需光的采光,不需光的享阴凉,各取所需,生活在各自的生态位置上。同时用蚯蚓喂鸡,鸡粪喂猪,猪粪汇集变沼气,沼气点灯做饭,沼渣作肥料,最大限度地利用了物质和能量,使0.25亩的土地产生了年产值几万元的收入。请分析回答:
(1)该生态系统中的生产者是____________,消费者是____________,分解者是__________________。
(2)该生态系统体现了__________和____________的多级利用,使系统中__________和__________转化率达到最高程度。
剖析:依据生态学原理,生态系统的功能主要是生态系统的能量流动和物质循环。食物链是生态系统中能量流动的主渠道,它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链,从经济上看还是一条价值增值链。遵循这一原理,就可以合理设计食物链,使能量流向对人类最有益的部分,提高经济效益。该青年农民的成功有力地证明了这个道理。
答案:(1)天麻、葡萄鸡、猪密环菌、蘑菇、蚯蚓(2)物质能量物质能量
(四)能量流动物质循环的关系
形式特点范围关系
能量流动主要以有机物的形式单向递减各营养级能量流动伴随着物质循环。
,物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,而能量又作为动力,使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复,两者密不可分。
物质循环指基本元素循环反复、全球性生物圈
考点四、信息传递:主要是考查信息传递的类型以及在生态系统的作用,特别是联系生产实际,强调信息传递的应用。
生态系统中信息种类:物理信息、化学信息、行为信息等
生态系统的作用:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,离不开信息的传递.调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
③生态系统的信息传递:包括:物理信息,化学信息、行为信息
生命活动的正常进行,离不开信息的作用,生物种群的繁衍,离不开信息的传递,信息的传递,还可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
信息传递在农业农业生产中,可以通过动物的传粉,提高,
通过昆虫的性外激素,对有害动物进行控制
例1.萤火虫通过闪光来识别同伴;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一种信息的作用
A.物理信息;化学信息;行为信息B.物理信息;行为信息;化学信息
C.行为信息;物理信息;化学信息D.化学信息;行为信息;物理信息
[解析]物理信息是指生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,萤火虫发出的闪光属于物理信息;雄鸟扇动翅膀为雌鸟示警的行为属于行为信息;某种植物根系分泌的化学物质作用在真菌孢子上,使其发芽,属于化学信息。
[答案]B
例2.下列对生态系统中信息传递的作用或应用的描述,错误的是( )
A.施放性引诱剂,诱捕害虫 B.调节生物的种间关系
C.影响生物的种群繁衍 D.喷洒保佑激素,让农作物上的蝴蝶幼虫延长生长期
D 点拨:喷洒保佑激素,让农作物上的蝴蝶幼虫延长生长期,这对农作物生长是不利的
例3.以下关于生态系统信息传递的说法不正确的是()
A.任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力,就谈不上对环境的适应,就不可避免地要被大自然所淘汰
B.信息传递应用在农业生产中,不仅可提高农产品和畜产品的产量,也可对有害动物进行控制
C.短日照作物黄麻,南种北移可延长其生长期并提高麻皮产量,这是对行为信息的合理利用
D.在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的关系是密不可分的
C点拨:短日照作物黄麻,南种北移可延长其生长期并提高麻皮产量,是物理信息的影响
例4.狼依据兔留下的气味进行捕食,兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这说明()
A.生命活动必须依靠信息的传递
B.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
C.所有生物都有信息传递D.信息传递具有普遍性和多样性
例8:判断下列各项属于何种信息
(1)萤火虫通过闪光来识别同伴物理信息
草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号行为信息
花香)引蝶化学信息
豪猪遇敌竖起体刺行为信息
引起候鸟南飞的信息物理信息
警犬嗅寻毒品化学信息
信息传递决定着物质循环和能量流动的_____和状态。由于有信息传递,才使生态系统产生了自我调节能力,才使生态系统的结构和功能维持相对稳定。
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助授课经验少的教师教学。那么如何写好我们的教案呢?下面是小编为大家整理的“高三生物二轮复习生态系统的功能”,相信能对大家有所帮助。
高三生物二轮复习生态系统的功能
任何一个生态系统都具有物质_____、能量_____、信息_____这三项基本功能。这是生态系统长期进化的结果
考点一、物质循环
考纲解读1.识记生态系统物质循环的概念;
2.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环;
3.理解能量流动和物质循环的关系;
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
一、生态系统物质循环的概念
1、抓住要点:
a、这里的“物质”是指;
b、这里的“循环”是指在往返出现;
c、循环的范围是,物质循环具有特点。因此,物质循环又叫生物地球化学循环。
2、根据“物质循环”的概念可以画出简单图示。
C、H、O、N、P、S等基本元素
无机环境生物群落
反复循环,全球性
练习:
1、生态系统的物质循环,其物质是指.()
A.细胞中的蛋白质和核酸B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素D.组成细胞的各种化合物
2、生物地化循环是指组成生物体的基本元素
A在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程
B在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程
C在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动
D在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动
3、农田中的DDT,在南极的企鹅体内也有,这说明了________________________________
所以,物质循环又叫做生物地球化学循环。
二、以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环
1、要点回顾:
(1)碳在无机环境中的主要存在形式?
(2)碳在生物群落中存在的形式?
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以的形式循环的。
(4)碳从无机环境进入到生物群落的途径:①,②。
(5)碳在生物群落的各种生物成员之间的传递:通过流动渠道。
(6)碳从生物群落返回无机环境的途径:
①生产者、消费者的(包括:和两种方式)
②分解者的
③化石燃料的[思考:化石燃料的来源?]
2、根据“碳循环”的要点,画出到下面简图
[作用]
(以形式)[途径](以形式)
(2)碳在自然界:CO2和碳酸盐
(3)碳在生物体内:含碳有机物;
(4)碳进入生物体:光合作用,化能合成作用
例6:请在下图中合适的地方画上线条与箭头,形成生态系统碳循环的简图
无机环境:
生物
群落
分析碳循环图解,总结辨图要点。
只有和之间的传递是双向的,其他成分的传递是单向的。
3、温室效应产生的原因、采取的措施?
相关练习:
3、右上图表示某生态系统中4种成分之间的关系。
以下相关叙述中,正确的是()
A.1和2包含着所有种群构成的群落
B.3代表的一定是原核生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.4可以表示大气中的CO2库
5、下面是生态系统的碳循环示意图,哪项叙述是不正确的?
A.生态系统的能量源头是太阳能
B.消费者分解有机物,能量会以热能形式散失
C.碳循环与能量流动先后进行
D.A的大量燃烧,导致温室效应
6、右图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是:
A.③过程代表绿色植物的光合作用
B.图中A、B分别代表消费者和生产者
C.温室效应主要是由⑦过程造成的
D.农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程
24.下图为碳循环示意图,请据图回答:
(1)过程①包含的生理作用有_______________;
无机环境中的碳主要以______________的形式进
入生物群落。
(2)参与过程④的生物与同区域中的动、植物等生
物共同构成了_______________。
(3)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,其中物质作为能量的______________,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为_______________,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
(4)根据上图,要减少温室效应,你认为应调整图中的过程______________(填序号)。
(1)光合作用和化能合成作用
(2)生物群落(群落)
(3)载体动力(4)①⑤
考点三、能量流动
考纲解读
描述能量流动的概念,指出研究能量流动的方法,分析生态系统中能量流动的过程和特点
概述生态系统的物质循环过程,阐明生物富集作用
解释物质循环和能量流动关系
生态系统的能量流动:指生态系统中能量的_________、_________和_________的过程。
(一)能量的流动过程
1.能量的来源
除极少特殊空间以外,地球上所有的生态系统所需要的能量都来自______________。生产者固定的______________便是流经这个生态系统的总能。(能量的输入)
每一营养级的总能量是指该营养级生物同化所固定的能量
2.能量流动的渠道
能量流动的渠道是生态系统的营养结构______________和______________。
3、能量的散失:通过细胞呼吸,以热能的形式散失
某个营养级的能量流动
能量流经第二营养级的过程
①输入:______________中的能量被摄入到初级消费者体内。
②散失:初级消费者通过______________作用散失大部分能量;初级消费者的粪便、遗体残骸中的能量被______________分解释放。
③传递:部分初级消费者被______________捕食。
能量在每一营养级的来源和去路:来自上一个营养级,
去路包括:呼吸产生的能量(用于生命活动,一部分以热能形式散失),每一营养级的遗体、枯枝落叶的能量被分解者分解,未被利用能量,一部分能量流到下一营养级。
例7:用概念图的形式,形成生态系统能量流动的简图
例1. 大象是植食性动物,有一种蜣螂专以大象粪便为食物.设一大象在某段时间所同化的能量为107kj,则这部分能量中可流入蜣螂体内的为( )
A.0kj B.106kjC.2×106kj D.106~2×106kj
例2、如图表示某生态系统中4种成分之间的关系,下列相关叙述正确的是()
A、甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失,另一部分用于自身的生长、发育和
繁殖。
B、乙1→乙2…中所包含的所有种群构成了该生态系统的营养结构
C、丙中有自养型生物
D、甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和
点拨: 乙1→乙2…只表示了消费者,而营养级的起点为生产者,丙为分解者,是异养型生物,各个营养级有一部分能量通过呼吸作用以热能形式散发,故甲>乙+丙
例3如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中表示生态系统能量流动的箭头是()
A.①③
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
C点拨:能量流动是单向的,根据捕食的关系,从被捕食者流向捕食者,;或者从生产者、消费者传递给分解者,而不能逆行,因此没有②⑤
(二)能量流动的特点:单向的,逐级递减的,形成能量金字塔
能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是______________。
例2、分析有关生态系统碳循环、人体体液中物质交换的示意图,以下说法正确的是:
A.乙图中的D是生态系统中的主要成分
B.人体O2浓度最高的是甲图中的B
C.人体过敏反应时,甲图中的A增加导致组织水肿
D.食物链中能量最少的是乙图中的B所处的营养级
C点拨:从乙图中的分析,可以得出D是无机环境,A是生产者,C是消费者,B是分解者。生态系统的主要成分是A,食物链中能量最少的C;从甲图的分析,A是组织液、B是淋巴、C是血浆、D是细胞内液,人体O2浓度最高的是甲图中的C。
(三)、研究能量流动的意义:使能量尽可能流向对人类最有益的部分,提高能量的利用率,实现能量的多级利用。(三)研究能量流动的意义
研究生态系统的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统中的______________关系,使能量持续高效地流向______________的部分
构建生态农业的基本原理:①体现生态学原理与现代农业技术相结合。②应能构成一个合理的生产结构,充分利用系统内各种成分的作用和联系,体现出系统内能量的多级利用和物质的循环再生,构筑合理有效的多种产业结构。③尽量减少污染,以及多选用生物防治的手段防治害虫。④应充分考虑经济、社会和生态的综合效益。
(4)人工建立的生态系统,具有食物链短、能量传递效率高、能量损失少的特点,能充分利用各营养级中的物质和能量。
4.在生态农业生态系统中对人畜粪便最合理的利用途径是()
A.直接作为肥料肥田B.先作沼气池原料后再肥田
C.先堆制腐熟后再肥田D.干制后用燃料
5.设计良性循环的农业生态系统时应符合的原则是()
A.充分利用自然界的能量和物质资源
B.使产出和输入的物质达到平衡
C.尽量减少生物种类
D.提高沼气转化效率
例4、(2007四川高考3.在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是
A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B.该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分
C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率
D.沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性
[剖析]农业生态系统的建立,人的作用是关键,但主要成分还是生产者(植物);生态系统的稳定性与群落的种类、数量、食物网的复杂程度成正相关,沼气池的建造和植树造林丰富了生物的种类,提高了生态系统稳定性;:能量传递效率在10—20%之间,构建新型农业生态系统,只能使能量实现多级利用,但不能提高传递效率。
[答案]C
下面是一个农业人工生态系统模式图。请据图回答:
(1)在该生态系统中,起决定作用的是__________。
(2)在农村实验证明,该生态系统较为理想,提高了经济效益的目的是__________________,其原因是充分利用____________中的能量。
(3)沼气池中微生物有除臭作用,这种臭味物质是____________,经____________的____________作用,形成____________被植物吸收。随着池中氧气消耗,池中微生物代谢类型的变化是______________________。
(4)若将全部粮食喂猪,人体从猪肉中获100kJ的能量,至少消耗约__________kJ能量的粮食。
剖析:(1)在这个生态系统中起决定作用的是农作物,因农作物为该人工生态系统提供物质和能量。
(2)建立该生态系统的目的是最充分调节能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
(3)沼气池中有除臭作用的是硝化细菌,能够将具有甜味的NH3(氨)经过硝化作用变成硝酸盐,为农作物提供氮肥被吸收利用。因硝化作用大量耗氧,随着氧气的减少,兼氧型、厌氧型微生物大量繁殖,如甲烷细菌,将复杂有机物分解为简单小分子有机物,如CH3等可燃气体,作为能源物质被人类利用。
(4)在生态系统中能量流动是逐渐递减的,传递效率约为10%~20%,依据食物链:农作物(粮食)猪人(100kJ),按20%计算,至少消耗粮食2500kJ。
答案:(1)农作物(2)调节能量流动关系,使能量流向对人类有益的部分各营养级(3)氨(NH3)硝化细菌硝化硝酸盐需氧型→兼氧型→厌氧型(4)2500
一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院搞了一个小生态农业。他在0.25亩的土地上,地下种天麻,地面养蘑菇和密环菌,空中架箱养蚯蚓,顶上搭葡萄架,需光的采光,不需光的享阴凉,各取所需,生活在各自的生态位置上。同时用蚯蚓喂鸡,鸡粪喂猪,猪粪汇集变沼气,沼气点灯做饭,沼渣作肥料,最大限度地利用了物质和能量,使0.25亩的土地产生了年产值几万元的收入。请分析回答:
(1)该生态系统中的生产者是____________,消费者是____________,分解者是__________________。
(2)该生态系统体现了__________和____________的多级利用,使系统中__________和__________转化率达到最高程度。
剖析:依据生态学原理,生态系统的功能主要是生态系统的能量流动和物质循环。食物链是生态系统中能量流动的主渠道,它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链,从经济上看还是一条价值增值链。遵循这一原理,就可以合理设计食物链,使能量流向对人类最有益的部分,提高经济效益。该青年农民的成功有力地证明了这个道理。
答案:(1)天麻、葡萄鸡、猪密环菌、蘑菇、蚯蚓(2)物质能量物质能量
(四)能量流动物质循环的关系
形式特点范围关系
能量流动主要以有机物的形式单向递减各营养级能量流动伴随着物质循环。
,物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,而能量又作为动力,使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复,两者密不可分。
物质循环指基本元素循环反复、全球性生物圈
考点四、信息传递:主要是考查信息传递的类型以及在生态系统的作用,特别是联系生产实际,强调信息传递的应用。
生态系统中信息种类:物理信息、化学信息、行为信息等
生态系统的作用:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,离不开信息的传递.调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
③生态系统的信息传递:包括:物理信息,化学信息、行为信息
生命活动的正常进行,离不开信息的作用,生物种群的繁衍,离不开信息的传递,信息的传递,还可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
信息传递在农业农业生产中,可以通过动物的传粉,提高,
通过昆虫的性外激素,对有害动物进行控制
例1.萤火虫通过闪光来识别同伴;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一种信息的作用
A.物理信息;化学信息;行为信息B.物理信息;行为信息;化学信息
C.行为信息;物理信息;化学信息D.化学信息;行为信息;物理信息
[解析]物理信息是指生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,萤火虫发出的闪光属于物理信息;雄鸟扇动翅膀为雌鸟示警的行为属于行为信息;某种植物根系分泌的化学物质作用在真菌孢子上,使其发芽,属于化学信息。
[答案]B
例2.下列对生态系统中信息传递的作用或应用的描述,错误的是( )
A.施放性引诱剂,诱捕害虫 B.调节生物的种间关系
C.影响生物的种群繁衍 D.喷洒保佑激素,让农作物上的蝴蝶幼虫延长生长期
D 点拨:喷洒保佑激素,让农作物上的蝴蝶幼虫延长生长期,这对农作物生长是不利的
例3.以下关于生态系统信息传递的说法不正确的是()
A.任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力,就谈不上对环境的适应,就不可避免地要被大自然所淘汰
B.信息传递应用在农业生产中,不仅可提高农产品和畜产品的产量,也可对有害动物进行控制
C.短日照作物黄麻,南种北移可延长其生长期并提高麻皮产量,这是对行为信息的合理利用
D.在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的关系是密不可分的
C点拨:短日照作物黄麻,南种北移可延长其生长期并提高麻皮产量,是物理信息的影响
例4.狼依据兔留下的气味进行捕食,兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这说明()
A.生命活动必须依靠信息的传递
B.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
C.所有生物都有信息传递D.信息传递具有普遍性和多样性
例8:判断下列各项属于何种信息
(1)萤火虫通过闪光来识别同伴物理信息
草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号行为信息
花香)引蝶化学信息
豪猪遇敌竖起体刺行为信息
引起候鸟南飞的信息物理信息
警犬嗅寻毒品化学信息
信息传递决定着物质循环和能量流动的_____和状态。由于有信息传递,才使生态系统产生了自我调节能力,才使生态系统的结构和功能维持相对稳定。
第3节生态系统的物质循环
教学程序教师活动学生活动与目标
引入课题上一节中我们学习了生态系统的能量流动,那么大家回忆一下,它有什么特点?这些能量的最终来源是什么?
生态系统的能量是单向不循环的,在流动过程中逐级递减。那大家是否发现,能量流动的同时也伴随有物质的变化,比如呼吸作用,在呼吸过程中,能量大部分以热能的形式散失,同时,在物质方面,有机物被氧化分解,形成CO2和水。可见,生态系统中能量的流动与物质的变化是相伴随的。
那么,物质的变化是否页像能量一样,是不可逆转,逐级递减的?听讲,回忆旧知
集体回答或点名回答
引入课题
学生答:不是
物质循环的概念没错,能量在流动过程不断散失,却有太阳能不断补充进来,相当于有了一张永久饭票,不愁饿死。但是物质就不同了,它只能来源于地球本身,如果像能量那样,那总有一天会消失殆尽的,这就使得物质具有循环利用的特点。这就是我们本节课所要学习的“生态系统的物质循环”。
(直接讲述物质循环的概念。)引出“物质循环”
碳循环接下来我们以C为例来分析一下其循环的具体过程。(展示“碳循环模式图”)
在看图的同时,大家思考一下以下问题:
1.无机环境及生物群落中,碳分别以什么形式存在?
2.碳在无机环境和生物群落之间主要是以什么形式进行循环的?循环的范围如何?
3.碳是通过什么途径进出生物群落的?
(3min)
通过提问详解上面的问题,理清碳循环的整个过程。
了解清楚碳循环的整个过程后,我们知道,大气中的CO2是在动态中保持平衡的,那么,如果绿色植物大量减少,化石燃料大量燃烧,会造成什么后果?引起什么样的环境问题?
(解释“温室效应”的产生原因)
那么要是地球持续升温,将会有什么危害?
既然温室效应有这么多危害,我们应该怎么做?
碳循环的正常运行是生态系统稳定的保证,若是循环过程出了什么问题,就会影响到整个生态系统的运转。事实上,每一种元素的循环都是生态系统正常的保证,一旦失调就会导致各种环境问题,比如:和S有关的酸雨,及和P有关的水体富营养化等等。
3min时间阅读课本101页及图5-11,思考问题。
1.无机环境中:单质碳与化合物
生物群落中:有机物与离子
2.CO2;生物圈
3.进:光合作用,化能合成作用
出:呼吸作用,微生物的分解作用,燃烧作用
答:CO2增多,引起温室效应。
答:冰川溶解,海平面上升;土壤沙漠化加剧;物种减少。
答:保护植被,植树造林;减少化石燃料的的开采和使用。
能力流动与物质循环的关系学习了生态系统的物质循环,现在我们来比较一下能量流动和物质循环,看看它们之间有什么联系,又有哪些区别。
(列表比较)
总结所有知识点。
板书设计:
生态系统的物质循环
一、物质循环的概念
二、物质循环的特点
三、物质循环与能量流动的关系
练习巩固1.生态系统的物质循环的特点不包括下列的:(C)
A.带有全球性
B.物质是指组成生物体的基本元素
C.在群落的各营养级之间循环往复
D.在群落与无机环境之间循环往复
2.与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是:(B)
A.线粒体和染色体
B.叶绿体和线粒体
C.叶绿体和核糖体
D.线粒体和内质网
3.下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是:(C)
A.物质为能量的载体,使能量在生态系统中流动
能量作为动力,使物质在生物群落与无机环境之B.间循环往复
C.先进行物质循环,后发生能量流动
D.二者相互依存,不可分割
4.施用农药DDT的地区,虽然只占陆地面积的一小部分,可是远离施药地区的南极,动植物内也发现了DDT,该现象说明了:(B)
A.DDT使挥发性物质
B.DDT已加入全球性的生物地化循环
C科考队将DDT带到了南极
D.南极动物也偶尔到施药地区觅食
5.看图回答问题
1)这是碳元素的循环。
2)写出①~⑤所示过程的名称:
①光合作用
②③呼吸作用
④微生物的分解作用
⑤燃烧过程
3)图中A、B、C、D各是什么生物?
A绿色植物B植食性动物
C肉食性动物D腐生细菌、真菌等
4)图中缺少的生理过程是植物的呼吸作用,用箭头在图中表示出来。
5)由该循环可见,生态系统的物质循环具有以下特点:
①反复循环
②全球性
6.完成课后相应的练习。回答问题
巩固知识
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,有效的提高课堂的教学效率。教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家精心整理的“生态系统的物质循环教案(1)”,仅供参考,欢迎大家阅读。
生态系统的物质循环
教学手段多媒体课件
教学方法探究式、讲述式教学方法
课时安排一课时
教学过程教师活动学生活动设计意图
引
入
新
课
题展示一个小实验:用一个玻璃瓶,底下铺些细沙,里面有肉眼直接看不见的微生物,然后注满清水,再放些水藻和活的小鱼虾,最后将瓶子密封起来,放在有阳光照射的地方。这就构成了一个小小的生态系统。
提问:
这个密封的小世界如果我们不向其内投放食物和更换空气,里面的动、植物可以维持生命吗?能一直维持下去吗?
观看道具,体会,思考,回答。1.用道具的形式创设问题情景引起学生兴趣。
2.引入主题。
的
过
程1.过渡语:正因为在生态系统中,物质可以被生物群落往复循环利用,所以,物质是永恒的,世界是物质的,是符合物质不灭定律的。事实上,物质循环时时刻刻发生在我们身边。
2.给出幻灯片图片
假设我将开始时的实验进行改进,将密闭的玻璃瓶中只装有标记C14的CO2,过了一段时间后,问:1)你认为水藻中哪种物质一定能检测到C14的存在?
2)C元素是如何由无机环境到生物体中的呢?这是一个什么生理过程?
3)玻璃瓶中的小鱼虾体内是否也存在C14呢?为什么?
3.给出幻灯片图片:
1)将上述实验中的金鱼取出,放置在充满O2而没有CO2的密闭鱼缸中,过一段时间用仪器检测鱼缸中的空气。
2)同时将将上述实验中的水藻放置在一个密闭的不含标记C的容器内,光照,过一段时间,用仪器检测容器内的空气。
提问:
检测结果是什么呢?这个结果是经过什么生理过程完成的?
4.过渡语:从上述实验中我们知道了,无机环境中的C通过光合作用被生物群落所利用,生物群落又通过呼吸作用将一部分C还给了无机环境。可是有些植物并没有全部被动物所摄食,如枯枝落叶等
提问:
枯萎的水藻中存留下来的C14最终如何回到无机环境中的呢?这个生理过程是什么呢?
(探究实验:土壤微生物对淀粉的分解作用)你能结合以前学过的实验知识,及前几节学过的知识,设计一个实验来证明你的结论吗?
提问:生物遗体中的C14只有这一条路径回到无机环境吗?
讲述:植物的枝叶和根茎,没有被分解的经过千百万年在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃化石,这就是煤炭。煤炭又经过人的开采、制成能源,经过燃烧重新将C元素还回无机环境。
出示碳循环模式图和动画幻灯片,请学生根据下面的问题总结实验,归纳碳循环过程。
提问:
1)碳在自然界以什么形式存在?
2)碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物)?
从三个方面总结碳循环的特点:
1)碳循环的主要形式?
2)碳进入生物群落的途径?
3)碳返回大气的途径?
积极参与讨论,思考问题,回答问题
分组讨论、发扬合作精神,进行自主探究。
通过形象的图片和动画使学生充分思考,培养学生观察和实验总结的能力
生态系统的物质循环概念以及特点提问
1):根据碳循环你能给生态系统的物质循环下个定义吗?
2)根据碳循环的特点试着总结一下物质循环的特点?
思考总结
培养学生的总结
能力
与社会的联系
设疑:
1.如果人们不按生态规律办事,
乱砍滥伐森林,对生态系统的碳循环有何影响?
2.随着现代工业的迅速发展,人
类大量燃烧煤、石油等化学燃料,
对生态系统的物质循环有什么影
响吗?
3.你还能举出生活中人类活动干扰生态系统物质循环所带来的生态问题吗?对此我们又能做些什么?
观察阅读书101
页温室效应示
意图。思考,并
积极讨论并回
答问题
培养学生应用学过的知识解释生活中常见的现象,学会理论联系实际
物质循环和能量流动的关系过渡语:生态系统的主要功能就
是进行能量流动和物质循环,这
两大功能之间既有明显的差别,
又有必然的联系。那么它们之间
的关系究竟是怎么样的呢?
出示“物质循环和能量流动的关
系”空表格,让同学根据表格回
答问题
项目物质循环能量流动
形式
范围
过程
特点
联系
讨论思考,回答
问题使学生结合以前的知识总结问题
课堂小测及课后作业出示幻灯片
在农田中大量使用DDT杀虫剂为
什么会殃及南极的企鹅?
回顾课堂活
动,总结主要的学习内容。复习巩固。为下节课准备
板
书
设
计生态系统的物质循环
一、物质循环的概念
二、物质循环的特点
三、物质循环与能量流动的关系
文章来源:http://m.jab88.com/j/105968.html
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